Preskoči na glavno vsebino

Fotonika 2

2022/2023
Program:
Magistrski študijski program 2. stopnje Fizika
Smer:
Astrofizika
Letnik:
1. letnik
Semester:
drugi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
8
Jezik:
slovenski
Izvajalec (kontaktna oseba):
Ure na teden – 2. semester:
Predavanja
3
Seminar
0
Vaje
2
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik študija.
Opravljene pisne vaje ali pisni izpit so pogoj za pristop k ustnemu izpitu.

Vsebina

Modulacija optičnih signalov: elektro- in magneto-optični modulatorji, akustooptični modulatorji, modulacija s tekočimi kristali.
Nelinearni optični pojavi: podvajanje optične frekvence, optično parametrično ojačevanje, generacija teraherčnega sevanja. Nelinearni lomni količnik, optični solitoni, optična fazna konjugacija. Nelinerani pojavi v optičnih valovodih. Stimulirano Ramanovo in Brillouinovo sipanje.
Opto-optična manipulacija: Večvalovno mešanje, statična in dinamična holografija, optična logična vezja.
Fotonska integrirana vezja: optični filtri, optična stikala in spoji, bistabilni optični elementi, fotonika na siliciju, procesiranje optičnih signalov.
Specialni optični sistemi in materiali: optika nano- in mikro-strukturiranih sistemov, optični metamateriali, fotonski kristali, optični mikroresonatorji, magneto-optične pasti, optično hlajenje atomov, optični testi kvantne mehanike.
Ekskurzija v optični raziskovalni laboratorij.

Temeljni literatura in viri
  1. B. E. A. Saleh and M. C. Teich: Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, 1991.
  2. D. L. Mills, Nonlinear Optics, Springer, Berlin, 2nd. Ed. 1998.
  3. Amnon Yariv, Pochi Yeh,Optical Waves in Crystals: Propagation and Control of Laser Radiation, Wiley-Interscience, 2002.
  4. Y. R. Shen, Principles of Nonlinear Optics, John Wiley & Sons, 2002.
  5. Alan Corney: Atomic and Laser Spectroscopy, Oxford University Press, 2006.
  6. W. Demtröder, Atoms, Molecules and Photons, Springer, 2010.
Cilji in kompetence

Cilji:
Študenti se naučijo modernih metod uporabe optične modulacije, nelinearne optike in nano- ter mikrostrukturiranih optičnih materialov v laserski fiziki, optičnih telekomunikacijah, pri optični obdelavi podatkov in pri optični manipulaciji snovi.

Kompetence:
Poznavanje in razumevanje principov delovanja optičnih modulatorjev, nelinearnih optičnih elementov in optičnih mikro- ter nanostrukturiranih materialov. Poznavanje njihove uporabe v fotoniki.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:
Razumevanje interakcije laserskih snopov s snovjo v različnih režimih, kot so nelinearno mešanje valov, modulacija in obdelava signalov. Razlikovanje med resonančnimi in neresonančnimi pojavi.

Uporaba:
Poznavanje principov optične modulacije in metod nelinearne optike ter razumevanje procesov, ki vodijo do uporabnih rešitev v moderni tehnologiji.
Sposobnost načrtovanja meritev in iskanja tehnoloških rešitev.

Refleksija:
Vpogled v principe nelinearne fizike, ki prinaša bogastvo novih zanimivih in kompleksnih pojavov.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Reševanje sistemov sklopljenih enačb. Razumevanje nelinearnih sistemov.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, vaje, konzultacije, individualno projektno delo.

Načini ocenjevanja

2 kolokvija iz vaj ali pisni izpit,
individualno projektno delo ali ustni izpit
ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL

Reference nosilca

Irena Drevenšek Olenik:

  1. PRIJATELJ, Matej, ELLABBAN, Mostafa A., FALLY, Martin, DOMENICI, Valentina, ČOPIČ, Martin, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Peculiar behaviour of optical polarization gratings in light-sensitive liquid crystalline elastomers. Optical materials express, ISSN 2159-3930. [Online ed.], 2016, vol. 6, iss. 3, str. 961-970, ilustr., doi: 10.1364/OME.6.000961. [COBISS-SI-ID 2932324]

  2. GENG, Yong, NOH, JungHyun, DREVENŠEK OLENIK, Irena, RUPP, Romano A., LENZINI, Gabriele, LAGERWALL, Jan P. F. High-fidelity spherical cholesteric liquid crystal Bragg reflectors generating unclonable patterns for secure authentication. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 2016, vol. 6, art. no. 26840, 9 str., ilustr., doi: 10.1038/srep26840. [COBISS-SI-ID 2959460]

  3. TAŠIČ, Blaž, LI, Wei, SÁNCHEZ-FERRER, Antoni, ČOPIČ, Martin, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Light-induced refractive index modulation in photoactive liquid-crystalline elastomers. Macromolecular chemistry and physics, ISSN 1022-1352, 2013, vol. 214, iss. 23, str. 2744-2751, ilustr. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/macp.201300493/full, doi: 10.1002/macp.201300493. [COBISS-SI-ID 2603620].

  4. GREGORC, Marko, LI, Hui, DOMENICI, Valentina, AMBROŽIČ, Gabriela, ČOPIČ, Martin, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Optical properties of light-sensitive liquidcrystal elastomers in the vicinity of the nematic-paranematic phase transition. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, ISSN 1539-3755, 2013, vol. 87, iss. 2, str. 022507-1-022507-7. http://pre.aps.org/abstract/PRE/v87/i2/e022507. [COBISS-SI-ID 2533988].

  5. DREVENŠEK OLENIK, Irena, SORIA, Silvia, ČOPIČ, Martin, MAROWSKY, Gerd, RASING, Theo. Solid-liquid crystal interfaces probed by optical sencond-harmonic generation. V: RASING, Theo (ur.), MUŠEVIČ, Igor (ur.). Surfaces and interfaces of liquid crystals. Berlin; Heidelberg: Springer, cop. 2010, str. 111-137, ilustr. [COBISS-SI-ID 255731200]